Steve Jobs đã đặt nền móng cho những con chip Apple tự phát triển như thế nào?

Những chiếc iPhone, iPad và Macbook ngày nay được trang bị những con chip mạnh mẽ do Apple tự phát triển. Người đặt nền móng chính là Steve Jobs.

Tầm ảnh hưởng của Steve Jobs trong công cuộc cách mạng chip silicon, giúp iPhone trở nên khác biệt (Ảnh: Engadget)

Mối quan hệ của Apple và nhà sản xuất chip TSMC (Đài Loan) đã gắn bó chặt chẽ với nhau từ lâu. Trong cuốn sách “Chip War: The Fight for the World’s Most Critical Technology”, nhà kinh tế Chris Miller đã mô tả bộ vi xử lý (chip) như một mặt hàng quan trọng về kinh tế, tác động đến an ninh quốc gia mà chuỗi cung ứng toàn cầu có thể gây ra cho Mỹ.

Người hưởng lợi lớn nhất từ sự trỗi dậy của các xưởng đúc như TSMC chính là Apple. Tại thời điểm ban đầu, Apple chưa nổi tiếng với vai trò này lắm. Tuy nhiên, công ty mà Steve Jobs tâm huyết luôn có kiến thức chuyên môn về phần cứng. Không có gì ngạc nhiên khi Apple muốn làm chủ thiết bị bằng việc kiểm soát các con chip silicon bên trong. Kể từ ngày đầu làm việc tại Apple, Steve Jobs đã suy nghĩ rất nhiều về mối quan hệ giữa phần mềm và phần cứng. Năm 1980, khi tóc gần dài tới vai cùng bộ ria mép che mất môi trên, Steve Jobs đã có một bài giảng với câu hỏi: “Phần mềm là gì?”

Ông cho biết: “Điều duy nhất tôi có thể nghĩ đến phần mềm là thứ thay đổi quá nhanh, hoặc bạn chưa biết chính xác mình muốn gì hoặc bạn không có thời gian để đưa nó vào phần cứng.”

Steve Jobs không có thời gian để đưa tất cả ý tưởng vào phần cứng của iPhone thế hệ đầu tiên, vốn sử dụng hệ điều hành iOS của Apple nhưng lại phải thuê Samsung thiết kế và sản xuất chip. Chiếc điện thoại mang tính cách mạng này cũng có nhiều con chip khác: chip Intel, bộ xử lý âm thanh Wolfson, modem kết nối mạng di động do Infineon của Đức sản xuất, chip Bluetooth do CSR thiết kế, bộ khuếch đại tín hiệu do Skyworks cung cấp. Tất cả đều được thiết kế bởi các công ty khác.

Khi Steve Jobs giới thiệu các phiên bản iPhone mới, ông bắt đầu khắc sâu tầm nhìn của mình về chiếc smartphone được trang bị hoàn toàn bằng chip silicon của riêng Apple. Một năm sau khi ra mắt iPhone, Apple đã mua một công ty thiết kế chip nhỏ ở Thung lũng Silicon có tên là PA Semi, vốn có chuyên môn về các bộ xử lý tiết kiệm năng lượng. Chẳng bao lâu sau, Apple bắt đầu thuê một số nhà thiết kế chip giỏi nhất trong ngành.

Hai năm sau, công ty tuyên bố đã thiết kế con chip của riêng mình, có tên A4, được sử dụng trong iPad mới và iPhone 4. Việc thiết kế chip phức tạp bởi các bộ xử lý chạy trong smartphone rất đắt tiền. Đó là lý do hầu hết hãng smartphone tầm trung và thấp chọn cách mua chip có sẵn từ Qualcomm. Tuy nhiên, Apple đã đầu tư rất nhiều vào R&D, các cơ sở thiết kế chip ở Bavaria, Israel cũng như Thung lũng Silicon, nơi các kỹ sư thiết kế những con chip mới nhất cho công ty.

Giờ đây, Apple không chỉ thiết kế bộ vi xử lý cho hầu hết thiết bị mà còn cả những chip phụ hỗ trợ tích hợp trong phụ kiện như AirPods. Khoản đầu tư vào silicon chuyên dụng này giải thích tại sao sản phẩm Apple hoạt động trơn tru như vậy. Trong vòng 4 năm kể từ khi iPhone ra mắt, Apple kiếm được hơn 60% tổng lợi nhuận từ việc bán smartphone, đè bẹp các đối thủ như Nokia và BlackBerry và khiến những nhà sản xuất Châu Á phải cạnh tranh ở phân khúc smartphone giá rẻ lợi nhuận thấp.

Giống như Qualcomm và các công ty chip khác đã thúc đẩy công cuộc cách mạng di động, mặc dù Apple thiết kế nhiều silicon hơn, hãng không trực tiếp sản xuất bất kỳ loại chip nào trong số này. Apple nổi tiếng với việc thuê các công ty khác trong việc gia công, lắp ráp điện thoại, máy tính bảng và nhiều thiết bị khác. Hệ sinh thái lắp ráp ở Trung Quốc là nơi tốt nhất trên thế giới để chế tạo thiết bị điện tử. Các công ty Đài Loan như Foxconn và Wistron chịu trách nhiệm sản xuất điện thoại, PC và những thiết bị điện tử khác cho Apple.

Tuy nhiên, dù các cơ sở lắp ráp ở các thành phố Trung Quốc như Đông Quản và Trịnh Châu đạt hiệu quả cao nhất thế giới, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng không thể thay thế. Thế giới vẫn còn nhiều nhân công sẵn sàng gắn linh kiện vào iPhone với giá 1 USD/giờ. Foxconn lắp ráp hầu hết các sản phẩm Apple của mình ở Trung Quốc, nhưng họ cũng xây dựng một số cơ sở ở Việt Nam và Ấn Độ.

Không giống như công nhân dây chuyền lắp ráp, chip bên trong smartphone rất khó bị thay thế. Khi các transistor được thu nhỏ, chúng trở nên khó chế tạo hơn bao giờ hết. Số lượng các công ty bán dẫn có thể chế tạo chip tiên tiến đã giảm dần theo thời gian. Đến năm 2010, thời điểm mà Apple tung ra con chip đầu tiên, chỉ có vài xưởng đúc tiên tiến: TSMC đến từ Đài Loan, Samsung đến từ Hàn Quốc và GlobalFoundries tùy thuộc vào việc liệu họ có thể thành công trong cuộc chiến giành thị phần hay không. Intel vẫn là công ty hàng đầu thế giới trong việc thu nhỏ transistor nhưng họ lại tập trung vào phát triển những con chip cho PC và máy chủ của riêng mình, hơn là sản xuất bộ xử lý di động để bán. Những xưởng đúc của Trung Quốc như SMIC thì vẫn bị tụt hậu nhiều năm.

Do đó, chuỗi cung ứng điện thoại thông minh trông rất khác so với chuỗi cung ứng liên quan đến PC. Cả điện thoại thông minh và PC đều được lắp ráp phần lớn ở Trung Quốc với các thành phần giá trị cao chủ yếu được thiết kế ở Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản hoặc Hàn Quốc. Thế nhưng, đối với PC, hầu hết các bộ xử lý đến từ Intel và được sản xuất tại một trong những cơ sở ở Mỹ, Ireland hoặc Israel.

Đối với smartphone lại khác, chúng chứa đầy chip, không chỉ bộ xử lý chính (do Apple tự thiết kế), mà còn cả modem và chip tần số vô tuyến để kết nối với mạng di động, chip cho kết nối WiFi và Bluetooth, cảm biến hình ảnh cho máy ảnh, ít nhất là hai chip nhớ, chip cảm nhận chuyển động (để điện thoại của bạn biết khi bạn xoay ngang), cũng như thành phần bán dẫn quản lý pin, âm thanh hay sạc không dây. Những con chip này tạo nên phần lớn “nguyên liệu” cần thiết để chế tạo một chiếc điện thoại thông minh.

Bộ xử lý ứng dụng, bộ não điện tử bên trong mỗi điện thoại thông minh, hầu hết được sản xuất ở Đài Loan và Hàn Quốc trước khi được gửi đến Trung Quốc để lắp ráp lần cuối. Bộ vi xử lý iPhone của Apple được sản xuất độc quyền tại Đài Loan. Ngày nay, không có công ty nào ngoài TSMC có đủ kỹ năng hoặc năng lực sản xuất để tạo ra những con chip mà Apple cần. Vì vậy, dòng chữ được khắc lên mặt sau của mỗi chiếc iPhone “Designed by Apple in California. Assembled in China” rất dễ gây hiểu nhầm. Các thành phần không thể thay thế của iPhone thực sự được thiết kế ở ở California và lắp ráp tại Trung Quốc. Nhưng chúng chỉ có thể được sản xuất tại Đài Loan.